[发明专利]使用射频识别验证涡轮喷气发动机零件的包含集成天线的系统

说明书

本发明涉及飞行器维护领域，更具体地，涉及对安装在涡轮喷气发动机中的零件进行追踪的领域，该涡轮喷气发动机被容纳在由发动机舱壁界定出的发动机舱室内。本发明涉及一种零件验证系统(11)，每个零件配备有RFID标签(13)。该验证系统包括：‑被容纳在发动机舱(1)内的内部天线(112)，该内部天线被设计成使得能够与每个RFID标签(13)交换RF信号；‑接口设备(111)，包括位于发动机舱室外部的接入点(1114，1115)，该接口设备被设计成能够连接到被设计成与RFID标签通信的询问设备(12)；以及‑将接口设备(111)连接到内部天线(112)的传输线(113)。

技术领域

本发明涉及飞行器维护领域，更具体地，涉及对安装在涡轮喷气发动机中的零件进行监测的领域。本发明涉及一种验证涡轮喷气发动机零件的系统，其中，该验证通过被布置成能够与该零件关联的RFID标签通信的询问设备进行。本发明还涉及一种验证组件，该验证组件包括这种验证系统、至少一个RFID标签以及询问设备。最后，本发明涉及一种包括该验证系统、至少一个RFID标签以及询问设备的飞行器涡轮喷气发动机。

背景技术

在某些情况下，对飞行器的维护涉及对装备涡轮喷气发动机的零件进行识别。基于与零件有关的信息进行该识别，该信息诸如为制造商的名称、序列号、零件号或零件的安装日期等。通常，通过在装备涡轮喷气发动机的零件上进行雕刻或将标识牌固定在这些零件上来使得这些信息伴随零件。在将零件集成到涡轮喷气发动机中之后，在不拆卸这些零件或其周围零件的情况下，可能很难甚至无法读取到这些信息。此外，涡轮喷气发动机零件被容纳在发动机舱内，并且仅在打开整流罩之后才可接近该零件。针对涡轮喷气发动机的干预措施，尤其是对于打开这些发动机舱整流罩具有严格规定。尤其有必要遵循对干预持续时间有负面作用的特定协议。此外，强风会阻碍打开发动机舱整流罩，从而使得无法识别零件。

使得能够在不必开启任何发动机舱整流罩的情况下访问与装备涡轮喷气发动机的零件有关的信息的解决方案包括使零件配备有包含该信息的RFID标签。读取询问器在RFID标签的附近通过时能够收集信息。通过其频率介于大约100kHz(千赫兹)到几千兆赫兹之间的范围内的电磁波来实现数据交换。首先由读取询问器将射频询问信号发射到RFID标签中的每一个。位置离读取询问器足够近而能够接收射频询问信号的每个RFID标签向读取询问器再发送射频响应信号，该射频响应信号包括被包含在RFID标签的芯片中的信息。基于无线识别的该解决方案使得即使当涡轮喷气发动机的多个零件在密集环境中被其他零件包围时，也能够容易且快速地访问与这些零件有关的信息。尤其是在专利申请EP3196425A1中描述了一种解决方案，该解决方案用于与飞行器外部的移动设备通信有关涡轮喷气发动机中的油位的信息。然而，涡轮喷气发动机零件与其外部之间的电磁信号交换会被包围涡轮喷气发动机的发动机舱的壁严重干扰。该壁通常由至少部分导电的多层结构组成。该壁例如由第一复合碳层、第二蜂巢层、第三复合碳层以及第四青铜网格层形成。因此，发动机舱的壁形成衰减约为40至80dB的法拉第笼(Faraday cage)。可以通过极大地增加读取询问器与RFID芯片之间交换的信号的强度来克服此电磁屏障。但是，由于存在干扰飞行器的其他设备甚至其他飞行器的设备的风险，不得不对强度进行限制。

基于上述内容，本发明的目的是提供一种解决方案，该解决方案使得能够在不必拆卸涡轮喷气发动机的零件甚至不必打开发动机舱整流罩的情况下，易于识别涡轮喷气发动机零件，并且能够获得与这些零件有关的额外信息。本发明的另一个目的是提供一种系统，该系统的设计成本、制造成本和维护成本与工业规模的应用相兼容。

发明内容

为此，本发明基于无线识别技术，也被称为RFID(射频识别)技术来实现。本发明提出将射频链接元件集成到容纳涡轮喷气发动机的发动机舱中，从而使得在不必打开发动机舱整流罩的情况下射频信号能够在发动机舱的内部与发动机舱的外部环境之间进行中继传输。

更具体地，本发明的目的是一种用于验证涡轮喷气发动机零件的系统，该涡轮喷气发动机被容纳在由发动机舱壁界定出的发动机舱室中，并且该涡轮喷气发动机包括配备有RFID标签的至少一个零件。该验证系统包括：